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東京東部低地における液状化等による防潮施設の被害予測

研究課題

研究課題/領域番号 20K04682
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分22030:地盤工学関連
研究機関神戸大学

研究代表者

竹山 智英  神戸大学, 工学研究科, 教授 (00452011)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2022年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード地震応答解析 / 過圧密比 / 機械学習 / 液状化 / 地盤モデル / ゼロメートル地帯
研究開始時の研究の概要

江東デルタの低平地には地下水くみ上げにより広域的に地盤沈下が生じたため、地盤高が満潮位よりも低いゼロメートル地帯と呼ばれる地域がある。首都圏では臨海地域全体への高潮の侵入を防ぐために防潮施設が設置されている。現在、首都直下地震の発生が懸念されており、対策がとられているが、地震による揺れや液状化によって、防潮施設が被災し、機能不全を起こす可能性が全くないわけではない。そのため、首都直下地震による東京都東部低地を対象とした広域的かつ高精度な被害予測が必要である。本研究では、東京東部低地の地震応答・液状化シミュレーションを行い、防潮施設や治水施設に与える被害の程度を評価する。

研究成果の概要

本研究では,ボーリング調査結果等を利用して三次元地盤モデルを作成し,地盤が経験してきた応力履歴を表すパラメータである過圧密比を地震計測結果とシミュレーションを基に機械学習によって推定する手法の構築を行った.また,地震応答解析を行うための解析コードを保守・拡張が容易にできるように可読性を重視し,GPUによる並列化を行った.東京都23区の地盤モデルを作成し,地震応答解析を行って,液状化リスクの評価を行った.

研究成果の学術的意義や社会的意義

研究成果の学術的意義や社会的意義(200字程度,最大300文字,改行2回まで)
広域の三次元地盤モデルをボーリングデータ等から,ほぼ自動的に構築する技術開発を行った.学術的意義としては,簡易的な地盤調査のみでは困難な過圧密比の推定を機械学習により可能であることを示した.土粒子と間隙水の相互作用を考慮した物理モデルに基づくシミュレーションに使用することを前提とした数値モデルであり,これにより液状化リスク評価を広域にシミュレーションベースで行えることが社会的意義である.

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] AUTOMATIC CONSTRUCTION OF GROUND MODELS FOR 3D FINITE ELEMENT ANALYSIS BY DATA PROCESSING2023

    • 著者名/発表者名
      Tamura Ayana, Tomohide Takeyama
    • 雑誌名

      International Journal of GEOMATE

      巻: 24 号: 106 ページ: 37-45

    • DOI

      10.21660/2023.106.3746

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 地震応答解析と津波シミュレーションの入力データ自動構築と連携システムの開発2022

    • 著者名/発表者名
      ITO Hikaru、TAKEYAMA Tomohide、O-TANI Hideyuki
    • 雑誌名

      土木学会論文集B3(海洋開発)

      巻: 78 号: 2 ページ: I_889-I_894

    • DOI

      10.2208/jscejoe.78.2_I_889

    • ISSN
      2185-4688
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 地盤応答解析コードのGPU並列化2022

    • 著者名/発表者名
      堂ヶ原健,竹山智英,銭谷誠司,橘伸也,飯塚敦
    • 雑誌名

      神戸大学都市安全研究センター研究報告

      巻: 26 ページ: 10-19

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] A Probabilistic Liquefaction Hazard Assessment for Urban Regions Based on Dynamics Analysis Considering Soil Uncertainties2021

    • 著者名/発表者名
      Chen Jian、O-tani Hideyuki、Takeyama Tomohide、Oishi Satoru、Hori Muneo
    • 雑誌名

      Journal of Earth Science

      巻: 32 号: 5 ページ: 1129-1138

    • DOI

      10.1007/s12583-021-1431-1

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Automatic Construction of Three-Dimensional Ground Model by Data Processing2021

    • 著者名/発表者名
      Takeyama Tomohide、O-Tani Hideyuki、Oishi Satoru、Hori Muneo、Iizuka Atsushi
    • 雑誌名

      IEEE/ASME Transactions on Mechatronics

      巻: 26 号: 6 ページ: 2881-2887

    • DOI

      10.1109/tmech.2021.3105062

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] LEANING PAGODA OF AYUTTHAYA ANALYSIS WITH THREE-DIMENSIONAL EFFECTS AND GROUND UNCERTAINTY2021

    • 著者名/発表者名
      Ito Hajime、Ishida Yuko、Sansaard Veerasak、Takeyama Tomohide、Iizuka Atsushi
    • 雑誌名

      International Journal of GEOMATE

      巻: 20 号: 82 ページ: 161-169

    • DOI

      10.21660/2021.82.j2108

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A PROCEDURE TO DETERMINE MATERIAL PARAMETERS BASED ON BOREHOLE DATA IN DYNAMIC ANALYSIS2021

    • 著者名/発表者名
      Takeyama Tomohide、Honda Kazuya、Tachibana Shinya、Iizuka Atsushi
    • 雑誌名

      International Journal of GEOMATE

      巻: 21 号: 85 ページ: 1-9

    • DOI

      10.21660/2021.85.j2228

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] LIQUEFACTION RISK ASSESSMENT IN THE 23 WARDS OF TOKYO USING ELASTOPLASTIC ANALYSIS2021

    • 著者名/発表者名
      Honda Kazuya、Takeyama Tomohide、Tachibana Shinya、Iizuka Atsushi
    • 雑誌名

      International Journal of GEOMATE

      巻: 21 号: 86 ページ: 48-54

    • DOI

      10.21660/2021.86.j2270

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 温度勾配による不飽和ベントナイト中の水分移動シミュレーション2021

    • 著者名/発表者名
      有井拓也、太田有祐、橘伸也、竹山智英、飯塚敦
    • 雑誌名

      Kansai Geo-Symposium 論文集

      巻: 9 ページ: 218-222

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 機械学習による過圧密比深度分布推定2021

    • 著者名/発表者名
      陳冉,竹山智英,銭谷誠司,橘伸也,飯塚敦
    • 雑誌名

      神戸大学都市安全研究センター研究報告

      巻: 25

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 地盤データの自動構築を目的にした大規模データ検索インベントリ2021

    • 著者名/発表者名
      伊関亮太、飯塚敦、竹山智英
    • 学会等名
      地盤工学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 広域の三次元有限要素モデルの自動構築とFEM解析プログラムへの適用2021

    • 著者名/発表者名
      伊藤輝、竹山智英、大谷英之
    • 学会等名
      地盤工学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 動的解析を用いたアーチ効果の液状化への影響評価2021

    • 著者名/発表者名
      林啓太、竹山智英、橘伸也、飯塚敦
    • 学会等名
      地盤工学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 地盤グリッドモデルを用いた数値解析モデルの自動生成2021

    • 著者名/発表者名
      田村彩奈、本田和也、竹山智英、橘伸也、飯塚敦
    • 学会等名
      地盤工学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 過圧密比の深度分布と地表面加速度の相関性2021

    • 著者名/発表者名
      林勇佑、本田和也、竹山智英、橘伸也、飯塚敦
    • 学会等名
      土木学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 過圧密比の深度分布と地表面加速度の相関性2021

    • 著者名/発表者名
      林勇佑,本田和也,竹山智英,橘伸也,飯塚敦
    • 学会等名
      土木学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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